新鲜果蔬富含碳水化合物、维生素以及各种微量元素,对于提高人体免疫力、增强生理机能具有重要意义,世界卫生组织(WHO)已将其日摄入量作为衡量人们健康水平的重要指标之一。作为一个农业大国,我国果蔬产量常年居世界首位,但由于其生产存在较强的地域性、季节性且缺乏健全的果蔬冷链系统,导致我国果蔬采后损失远高于西方发达国家,深入研究果蔬保鲜方法对于提高农业产值具有重要意义。此外,随着人们对食品安全和自身健康的日益重视,化学保鲜方法应用逐步受到限制,研究健康的物理保鲜方法已成为果蔬保鲜领域的重要课题。本文以多个学科的理论方法为研究基础,采用理论与试验相结合的研究方法对果蔬采后冷激处理及冷激处理系统关键技术进行了系统研究,全文内容概括如下:(1)根据果蔬生理结构建立了柱状果蔬冷激处理过程非稳态传热模型,利用Visual Basic 6.0采用交替方向隐式法编写程序对模型进行求解,并对模型精度进行了试验验证;以黄瓜为试材,模拟研究了处理介质种类、流速、果蔬尺寸和组织热物性差异对冷激传热过程的影响。(2)分别以0℃、3℃和6℃低温冷水为处理介质对黄瓜进行不同强度冷激处理,测量了黄瓜贮藏期间生理生化指标变化,分析了不同强度冷激处理各组间果蔬生命特征差异;对比分析冷激处理过程参数(温度×时间)对果蔬生理生化指标的影响规律,讨论了冷激处理影响果蔬贮藏品质、抑制果蔬衰变的传热学及生物学机理。(3)采用方差贡献法确定贮藏期间各天指标权重获得综合评价值,以熵权法确定各评价指标综合值权重,并以归一化后最大值作为标准物元构建了果蔬贮藏品质模糊评价数学模型。以黄瓜贮藏期间的失重率、颜色、硬度、抗氧化酶活性(POD、CAT、SOD)、丙二醛含量、呼吸强度等理化指标为评价指标,对不同强度冷激黄瓜保鲜效果进行了综合定量评价。(4)提出了基于热力学熵的果蔬状态变化表示方法,以定量评价结果为基础提出了果蔬冷激处理强度的表征方法并构建了果蔬冷激处理保鲜效果预测模型。(5)基于热力学逆循环原理建立了以西门子S7-200型可编程控制器为控制核心、以水为处理介质的果蔬冷激处理专用系统。对不同冷激模式降温阶段和维温阶段处理介质温度变化、能耗、性能系数、压缩机吸排气压力进行了对比研究,分析了各冷激处理模式运行特性;对比分析了不同除冰堵模式运行性能及各自特性。